专利名称：用于沉积的掩模和制造该掩模的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于沉积平板显示器的薄膜的掩模和制造该掩模的方法，更具体地讲，涉及一种用于沉积平板显示器的薄膜的掩模，其中，所述平板显示器将加固构件和布置在加固构件的开口部分上的掩模图案单元部分结合在一起。
背景技术：
有机发光装置(OLED)是自发光装置，其具有许多优点，例如视角宽、对比度高和响应速度快，因此，其被认为是下一代平板显示装置。OLED包括阳极、阴极和具有两个电极之间的发光层的有机层。由于材料对湿度敏感使其不能利用通常的光刻工艺形成，所以利用沉积法来形成有机层。
图1是用于沉积平板显示器的薄膜的传统沉积掩模框架组件的分解透视图。参照图1，该掩模框架组件用于沉积薄膜例如OLED的有机层。
参照图1，传统掩模框架组件100包括图案掩模110和支撑图案掩模110的框架120。框架120包括单一开口部分123和用于支撑图案掩模110的左、右支撑条121和上、下支撑条122。
图案掩模110为包括多个掩模图案单元112的薄金属板111。这里，图案掩模110包括多个掩模图案单元112，以在沉积目标基板130即母板上制造包括OLED的多个单元装置。
多个掩模图案单元112分别与单元装置对应布置，每个掩模图案单元包括多个开口113，其中，所述多个开口113具有与将被沉积在沉积目标基板130上的单元装置的薄膜的图案相同的图案。图案掩模110通过从侧面施加的张力被固定到框架120上。
当图案110被固定到格构式的框架120上时，张力应该被均匀地施加，并且在图案掩模110的掩模图案单元112上形成的开口113的宽度应该保持在预定的公差内。
对于大面积的传统金属薄板掩模，即使当掩模固定在框架上时，由于掩模本身的重量也会导致掩模下垂。当为了防止掩模下垂而向掩模施加张力时，框架120的左、右支撑条121向内弯曲，上、下支撑条122向上、下方向突出地弯曲，或者左、右支撑条121向外弯曲，上、下支撑条122向内弯曲。
如上所述，即使当图案掩模110由于横过其表面均匀施加的张力而被固定在框架120上时，掩模图案单元112的开口113也被扭曲，因此，形成在基板上的单元装置的电极图案(未示出)与掩模图案单元112所期望的开口部分113不一致。
为了解决上面的问题，韩国公开专利第2003-0046090号和第2003-0093959号公开了用于沉积有机EL装置的薄膜的掩模框架组件，其中，固定在框架上的图案掩模被分为多个单元图案掩模，固定被分开的单元图案掩模的两端，以向框架施加张力。
另外，传统的图案掩模110通过利用感光膜的光工艺蚀刻金属薄板来形成掩模图案单元112。需要提高开口的精度和像素定位的精度。因此，日本公开专利第2002-055461号和韩国公开专利第2003-0009324号公开了一种利用电镀法制造金属掩模的方法。
发明内容
一个实施例公开了一种用于沉积平板显示器的薄膜的掩模及其制造方法，其中，通过利用缓冲构件结合位于加固构件的开口上的掩模图案单元，提高了掩模的坚固性、开口的精度和定位的精度。
一个实施例包括用于沉积平板显示器的薄膜的掩模。掩模包括加固构件，包括至少一个第一开口；至少一个掩模图案单元，在与第一开口对应的位置上布置，并且由加固构件支撑；缓冲构件，包括与第一开口对应的至少一个第二开口，其中，缓冲构件连接加固构件和掩模图案单元，以支撑加固构件和掩模图案单元。
另一个实施例包括用于沉积平板显示器的薄膜的掩模框架组件。所述组件包括掩模，所述掩模包括具有预定图案的多个第一开口的至少一个掩模图案单元。掩模被构造成在目标基板上沉积相同预定图案的薄膜。掩模也包括加固构件，包括与至少一个掩模图案单元对应的至少一个第二开口；缓冲构件，包括与至少一个第二开口对应的至少一个第三开口。缓冲构件也连接加固构件和掩模图案单元，以支撑加固构件和掩模图案单元。组件也包括含有第四开口的框架，所述框架被构造为支撑掩模。
又一个实施例包括制造用于沉积平板显示器的薄膜的方法。所述方法包括在基底金属上形成至少一个掩模图案单元；在基底金属上形成掩模材料；将加固构件附于掩模材料上。加固构件包括与掩模图案单元对应的开口。所述方法也包括去除掩模材料的与掩模图案单元对应的部分；利用缓冲构件连接掩模图案单元和加固构件；将基底金属从掩模图案单元分离；去除掩模材料。
以参照附图的更加详细的示例性实施例来讨论特定发明方面的上面和其它特点及优点，其中，图1是根据传统技术的用于沉积平板显示器的薄膜的掩模框架组件的分解透视图；图2是根据一个实施例的用于沉积平板显示器的薄膜的掩模的透视图；图3A是根据一个实施例的用于沉积平板显示器的薄膜的掩模的平面图；图3B是根据一个实施例的用于沉积薄膜的掩模的剖视图；图4是示出制造根据一个实施例的用于沉积平板显示器的薄膜的掩模的方法的流程图；图5A至图5F是示出制造根据实施例的掩模的工艺的剖视图；图6A至图6C是示出在形成根据一个实施例的用于沉积薄膜的掩模的过程期间利用电镀法来形成掩模图案单元的方法的剖视图；图7是根据一个实施例的用于沉积平板显示器的薄膜的掩模框架组件的分解透视图。
具体实施例方式
图2是根据一个实施例的用于沉积平板显示器的薄膜的掩模的透视图，图3A是根据一个实施例的用于沉积平板显示器的薄膜的掩模的平面图，图3B是沿着图3A的线IIIb-IIIb截取的根据一个实施例的用于沉积薄膜的掩模的剖视图。
参照图2、图3A和图3B，根据一个实施例的掩模200包括加固构件220，包括多个开口221；掩模图案单元210，布置在加固构件220的开口221上。加固构件220包括第一肋225，用于划分在预定方向上布置的开口221；第二肋226，用于划分在另一个方向上布置开口221。
掩模图案单元210可由Ni-Co合金膜形成，加固构件220可由因瓦合金，即Fe-Ni合金膜形成。因瓦合金是示出热膨胀系数接近于零的金属合金。加固构件220的开口221与位于沉积目标基板(400，参照图7)上的多个单元装置对应布置。在加固构件220上，掩模图案单元210布置在开口221上，加固构件220作为支撑掩模图案单元210的加强肋。
这里，单元装置是通过沿着划线切开沉积目标基板即单一母板来制造的显示装置。即，布置在加固构件220的开口221上的掩模图案单元210具有与形成显示装置的薄膜的图案相同的图案。
掩模图案单元210包括多个开口212和多个屏蔽单元211，其中所述多个开口212具有与将被沉积在沉积目标基板上的薄膜的图案相同的图案。多个开口212由多个屏蔽单元211限定。在本实施例中，将开口212形成为槽，但是它们能根据将被沉积在沉积目标基板上的薄膜的图案不同地形成。
掩模200还包括缓冲构件230，其结合加固构件220和布置在加固构件220的开口221上的掩模图案单元210并且支撑加固构件220。
缓冲构件230包括与加固构件的开口221对应的多个开口231，以漏出掩模图案单元210。缓冲构件230由导电材料例如Ni-Co合金膜形成。
在本实施例中，Ni-Co合金膜用作缓冲构件230，然而，也可使用其它材料。有利的，可为具有能够减小应力并防止热变形的热膨胀系数低的导电材料的材料。
参照图3B，缓冲构件230能将掩模图案单元210和加固构件220连接，并且缓冲构件230被构造成为固定到加固构件220，从而支撑加固构件220并减小应力。
如上所述，由于掩模200具有三重结构，其中，掩模图案单元210由加固构件220的开口221支撑，掩模图案单元210、加固构件220与缓冲构件230连接并由缓冲构件230支撑，所以，能加强掩模的结合强度并且能减小应力。
另外，由于加固构件220由热膨胀系数低的因瓦合金材料形成，所以当在基板上沉积薄膜时，掩模对温度的变化不敏感，从而减小了由于温度变化导致的掩模的变形。
图4是示出制造掩模200的工艺的流程图。
参照图4，制造掩模的方法包括下面的操作利用电镀法在基底金属上形成掩模图案单元的屏蔽单元(S41)；在包括掩模图案单元210的整个基底金属上应用感光层，作为掩模材料(S42)；曝光与掩模图案单元210对应的一部分感光层(S43)。
另外，制造掩模的方法还包括下面的操作将与掩模图案单元210对应的加固构件220附于感光层上，作为支撑掩模图案单元210的加强肋(S44)；通过显影工艺去除感光层的与掩模图案单元210对应的曝光部分(S45)。
另外，制造掩模的方法还包括下面的操作利用电镀法形成用于结合加固构件220和基底金属上的掩模图案单元210的缓冲构件230(S46)；将基底金属从掩模图案单元210分离(S47)；通过去除感光层来形成由掩模图案单元210的屏蔽单元211限定的开口212(S48)。
另外，所述方法还包括下面的操作通过在框架上附着通过上述过程制造的作为图案掩模的掩模来形成掩模框架组件(S49)。
图5A至图5F是用于示出制造用于沉积薄膜的掩模的方法的掩模的剖视图，图5A至图5F是沿着图3的线IIIb-IIIb截取的掩模的视图。
参照图5A，包括多个开口203的作为掩模材料的第一感光层204形成在基底金属201上，利用电成型法将掩模图案单元210形成在第一感光层204的开口203上。
这里，掩模图案单元210包括图2中示出的多个屏蔽单元211，第一感光层204保留在屏蔽单元211之间并且随后被去除。另外，通过去除第一感光层204形成的开口成为由屏蔽单元211限定的掩模图案单元210的开口212。
下面，将关于图6A至图6C来描述利用电成型法在基底金属201上形成掩模图案单元210的方法。
如图6A中所示，第一感光层204被应用在基底金属201上，接着，利用光掩模(未示出)将第一感光层204曝光和显影，以形成如图6B中所示的开口203。
这里，参照图6C，利用电成型法例如电镀法将由Ni-Co合金层形成的掩模图案单元210的屏蔽单元211形成在感光层204的开口203中。
在一个实施例中，掩模图案单元210由金属材料形成，即由Ni-Co合金层形成，然而，掩模图案单元210的材料不限于上面的材料，而能由其它材料例如因瓦合金即Fe-Ni合金层或者柯瓦合金材料即Fe-Ni-Co合金层形成。
参照图5B，第二感光层213被应用在基底金属201的第一感光层204和掩模图案单元210的屏蔽单元211上。参照图5C，通过曝光工艺曝光与掩模图案单元210对应的第二感光层213的一部分213a。而不曝光第二感光层213的剩余的部分213b。
参照图5D，将掩模图案单元210和加强肋连接。根据一个实施例，因瓦合金材料的加固构件220用作加强肋，以支撑掩模图案单元210。加固构件220包含热膨胀系数低的材料，可由因瓦合金材料即Fe-Ni合金层形成。由于热膨胀系数低的材料用作加固构件220，因此，能够防止由于沉积过程中的热而导致的掩模图案单元210的变形。
加固构件220包括与掩模图案单元210对应的部分处的多个开口221。这里，加固构件220邻近于感光层213的未被曝光的部分213b，以通过开口221来露出与掩模图案单元210对应的曝光部分213a。
加固构件220的开口221与第二感光层213的曝光部分213a对应，因此，开口221与掩模图案单元210对应。因此，当随后去除第二感光层213时，通过加固构件220的开口221露出掩模图案单元210。
参照图5E，通过显影过程来去除与掩模图案单元210对应的由加固构件220的开口221曝光的感光层213的部分，即，通过曝光工艺曝光的部分213a。
参照图5F，形成用于连接在基底金属201上形成的掩模图案单元210和加固构件220的缓冲构件230。缓冲构件230可包含Ni-Co合金层，并可通过电镀法来形成。
然后，将基底金属201和掩模图案单元210分离，去除剩余的第一感光层204和第二感光层213，得到掩模200。
图7是根据一个实施例的用于沉积平板显示器的薄膜的掩模框架组件的分解透视图。
参照图7，一个实施例的掩模框架组件500包括图案掩模和支撑图案掩模的框架300。图案掩模包括图2、图3A和图3B中示出的掩模200。
框架300包括支撑条311，支撑图案掩模200的左、右部分；支撑条312，支撑图案掩模200的上、下部分；单一开口320。
在根据一个实施例的掩模框架组件500中，沉积目标基板400配有图案掩模200，以沉积预定的薄膜。这里，图案掩模200的掩模图案单元210突出，以与沉积目标基板400连接。
在本实施例中，图案掩模能以各种结构形成，例如，除了图7中示出的结构外，掩模图案单元210通过由因瓦合金材料形成的加固构件支撑，加固构件和掩模图案单元210通过缓冲构件230支撑。
在许多实施例中，平板显示器为有机EL显示器，然而，能使用各种显示器例如液晶显示器(LCD)。
根据掩模和制造掩模的方法，能得到下面的效果。
由于掩模图案单元通过由热膨胀系数低的因瓦合金材料形成的加固构件支撑，所以能防止由于沉积薄膜的过程中的热而导致的掩模的变形，从而能沉积均匀厚度的薄膜。
另外，由于掩模图案单元和加固构件由Ni-Co合金层支撑，因此，掩模牢固并且应力能够减小。
由于利用电成型法例如电镀法来形成图案掩模的图案，所以使得掩模图案单元的开口和开口的定位具有较高的精度。
另外，由于图案掩模的掩模图案单元不直接固定在加固构件的开口上，而是由缓冲构件和突出来固定，所以与沉积目标的粘附力的品质优良。
尽管上面的描述已经指出了如应用到各种实施例的本发明的新颖性特征，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可对示出的装置或过程的形式和细节上各种省略、替换和改变。因此，本发明的范围是由权利要求而不是由前面的描述限定的。落入权利要求等同物的意图和范围内的所有的变形被包含在它们的范围内。
本申请要求2004年11月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2004-0097514号的权益，其公开通过引用被完全包含于此。
权利要求
1.一种掩模，包括加固构件，包括至少一个第一开口；至少一个掩模图案单元，布置在与所述至少一个第一开口对应的位置，并且由所述加固构件支撑；缓冲构件，包括与所述至少一个第一开口对应的至少一个第二开口，并且连接所述加固构件和所述掩模图案单元，以支撑所述加固构件和所述掩模图案单元。
2.如权利要求1所述的掩模，其中，所述加固构件包含热膨胀系数低的材料。
3.如权利要求2所述的掩模，其中，所述加固构件包含因瓦合金材料。
4.如权利要求1所述的掩模，其中，所述缓冲构件包含导电材料。
5.如权利要求4所述的掩模，其中，所述缓冲构件含有镍-钴合金层。
6.如权利要求1所述的掩模，其中，所述掩模图案单元包括多个第三开口，具有预定图案，其中，所述掩模构成为允许在目标基板上的相同预定图案的薄膜沉积；多个屏蔽单元，其中，所述第三开口由所述屏蔽单元限定。
7.一种掩模框架组件，包括掩模，包括至少一个掩模图案单元，包括具有预定图案的多个第一开口，其中，所述掩模构成为在目标基板上沉积相同预定图案的薄膜；加固构件，包括与所述至少一个掩模图案单元对应的至少一个第二开口；缓冲构件，包括与所述至少一个第二开口对应的至少一个第三开口，并且连接所述加固构件和所述掩模图案单元，以支撑所述加固构件和所述掩模图案单元；框架，包括第四开口，所述框架被构成为容纳并且支撑所述掩模。
8.如权利要求7所述的组件，其中，所述加固构件包含热膨胀系数低的材料。
9.如权利要求7所述的组件，其中，所述加固构件包含因瓦合金材料。
10.如权利要求7所述的组件，其中，所述缓冲构件包含导电材料。
11.如权利要求7所述的组件，其中，所述缓冲构件包含镍-钴合金层。
12.一种制造掩模的方法，包括在基底金属上形成多个掩模图案单元；在所述基底金属上形成掩模材料；将加固构件附于所述掩模材料上，所述加固构件包括与所述掩模图案单元对应的开口；去除所述掩模材料的与所述掩模图案单元对应的部分；利用缓冲构件连接所述掩模图案单元和所述加固构件；将所述基底金属从所述掩模图案单元分离；去除所述掩模材料。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述加固构件包括与所述掩模图案单元对应的多个开口，以支撑所述掩模图案单元。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述加固构件包含热膨胀系数低的材料。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述加固构件包含因瓦合金材料。
16.如权利要求12所述的方法，其中，形成所述掩模图案单元的方法包括利用电成型法。
17.如权利要求12所述的方法，其中，所述缓冲构件包含导电金属。
18.如权利要求13所述的方法，其中，所述缓冲构件包含镍-钴合金层。
19.如权利要求12所述的方法，还包括用电镀工艺来形成所述缓冲构件。
20.如权利要求12所述的方法，其中，形成所述掩模材料的步骤包括在所述基底金属上应用感光层以及曝光与所述掩模图案单元对应的一些部分。
21.如权利要求20所述的方法，还包括在将所述加固构件附于所述掩模材料上之后并且在所述掩模图案单元和所述加固构件连接之前，通过显影工艺去除所述掩模材料的与所述掩模图案单元对应的部分。
全文摘要
本发明公开了一种用于沉积平板显示器的薄膜的掩模以及制造该掩模的方法。掩模的实施例能够提高定位的精度，并且通过利用缓冲构件连接加固构件和布置在加固构件的开口上的掩模图案单元来防止由掩模的热膨胀引起的问题。掩模包括加固构件，包括多个第一开口；掩模图案单元，与加固构件的第一开口对应布置，并由加固构件支撑；缓冲构件，包括与加固构件的第一开口对应的多个第二开口，并且连接加固构件和掩模图案单元，以支撑加固构件和掩模图案单元。
文档编号C23C14/04GK1779566SQ20051012334
公开日2006年5月31日 申请日期2005年11月23日 优先权日2004年11月25日
发明者金义圭, 金泰亨 申请人:三星Sdi株式会社